درک نمودار مدار شفت در تحلیل ارتعاشات

تعریف: مدار شفت چیست؟

آ مدار شفت نموداری است که مسیر مرکز هندسی یک شفت چرخان را در طول یک یا چند دور نشان می‌دهد. این یک نمای دو بعدی از حرکت شفت در محدوده‌ی لقی یاتاقان آن است، گویی که به انتهای شفت نگاه می‌کنید. این ابزار تشخیصی قدرتمند با استفاده از یک جفت صفحه غیر تماسی ایجاد می‌شود. پروب‌های مجاورتی با زاویه ۹۰ درجه از هم (معمولاً در پیکربندی XY) نصب شده و سیگنال‌های جابجایی همزمان آنها را در مقابل یکدیگر رسم می‌کنند.

چرا نمودار مدار بسیار مفید است؟

در حالی که یک شکل موج زمانی استاندارد یا طیف FFT، ارتعاش را در یک جهت نشان می‌دهد، نمودار مدار، دو جهت را ترکیب می‌کند تا تصویر کاملی از حرکت دینامیکی شفت ارائه دهد. این به تحلیلگران ارتعاش اجازه می‌دهد تا شکل و جهت واقعی حرکت شفت را تجسم کنند، که سرنخ‌های ارزشمندی برای تشخیص طیف وسیعی از عیوب ماشین‌آلات ارائه می‌دهد. مدار، سنگ بنای تحلیل دینامیکی روتور است، به خصوص برای ماشین‌آلات پرسرعت و حیاتی مجهز به یاتاقان‌های لایه سیال، مانند توربین‌ها، کمپرسورها و ژنراتورهای بزرگ.

چگونه شکل مدارها را تفسیر کنیم

شکل، اندازه و جهت مدار، شاخص‌های مستقیم نیروهای وارد بر روتور هستند. یک تحلیلگر ماهر می‌تواند صرفاً با نگاه کردن به شکل مدار، وضعیت یک دستگاه را تشخیص دهد.

مدار دایره‌ای یا بیضوی

یک مدار دایره‌ای یا بیضوی ساده، که در مرکز یاتاقان قرار دارد، معمولاً نشان‌دهنده یک روتور سالم است که اغلب تحت سلطه یک فرکانس واحد است. عدم تعادلاگر سختی تکیه‌گاه یاتاقان در هر دو جهت یکسان باشد (ایزوتروپیک) مدار دایره‌ای و اگر سختی در جهت‌های افقی و عمودی متفاوت باشد (آنیزوتروپیک)، مدار بیضوی خواهد بود که بسیار رایج است.

مدار منحرف، به شکل عدد ۸ یا موز

وقتی مدار از یک بیضی ساده منحرف می‌شود، نشان می‌دهد که فرکانس‌های متعددی بر حرکت شفت تأثیر می‌گذارند.

• آ مدار «موز» یا هلالی شکل اغلب با آن مرتبط است ناهم‌ترازیکه در آن هر دو فرکانس ۱x و ۲x وجود دارند.
• آ شکل عدد ۸ یک نشانه کلاسیک از یک مولفه فرکانسی قوی ۲x است که یک شاخص کتابی برای ... است. ناهمراستایی شفتشکل ۸ با یک حلقه داخلی اغلب نشان‌دهنده یک بیماری شدیدتر یا وجود سایش است.

مدارهایی با پیچ خوردگی یا گوشه های تیز

تغییرات شدید در جهت، نقاط مسطح یا "خمیدگی" در مدار، شواهد محکمی از ... اصطکاک روتور به استاتوراین نشان می‌دهد که حرکت شفت به دلیل تماس لحظه‌ای با یک جزء ثابت، مانند یاتاقان، آب‌بند یا محفظه دستگاه، محدود شده است.

مدارهای بسیار نامنظم

مداری که نامنظم، ناپایدار یا پر از «نویز» به نظر می‌رسد، می‌تواند نشانه‌ای از شل بودن شدید مکانیکی، ناپایداری ناشی از سیال (مانند چرخش روغن یا شلاق) یا شرایط جریان آشفته در پمپ یا کمپرسور باشد.

جهت حرکت تقدیمی: رو به جلو در مقابل رو به عقب

جهتی که مدار نسبت به جهت چرخش شفت ردیابی می‌شود نیز یک عامل کلیدی تشخیصی است.

• حرکت تقدیمی به جلو: جهت حرکت مدار با جهت چرخش شفت یکسان است. این رفتار طبیعی نیروهایی مانند عدم تعادل است.
• حرکت تقدیمی معکوس: مدار در جهت مخالف چرخش شفت حرکت می‌کند. این یک وضعیت غیرطبیعی است و می‌تواند نشانه‌ای از ترک خوردگی شفت، سایش شدید یا انواع خاصی از بی‌ثباتی ناشی از سیال باشد.

نمودار مدار چه چیزی را نشان می‌دهد؟

به طور خلاصه، یک نمودار مداری واحد، اطلاعات زیادی را ارائه می‌دهد:

• دامنه کلی ارتعاش شفت.

- شکل حرکت شفت، که به شناسایی نوع عیب کمک می‌کند.

• جهت حرکت تقدیمی.
• موقعیت متوسط شفت در لقی یاتاقان.

با تجزیه و تحلیل مدار در رابطه با طیف FFT و شکل موج زمانی، تحلیلگران می‌توانند به تشخیص بسیار مطمئن و دقیقی از رفتار دینامیکی یک ماشین دست یابند.

← بازگشت به فهرست اصلی